评价环氧乙烷银催化剂的微型反应器—气相色谱联合装置

试制了一套应用于乙烯氧化制环氧乙烷的银催化剂评选试验的微型反应器—气相色谱联合装置,催化剂装载量为1毫升。经过一年来实践表明该装置的评价结果与通常实验室固定床反应器或单管试验装置所获得的结果具有一致的规律性。因此,认为该装置作为评价催化剂的相对活性和选择性的手段是完全可行的。它具有结构简单、微型化、自动连续、操作稳定等特点,可以缩短评价时间,节省人力和物力。     

用微型反应器—色谱法评价烃类水蒸汽转化催化剂活性

<正> 为了能从活性角度快速筛选和评价出烃类蒸汽转化催化剂,我们于1975年末,建成了一套微型反应器—色谱装置。其流程示意见右图: 实践表明,该装置具有下列优点: 1、由于反应器进一步微型化,催化剂装量只有0.1克,相当于传统的加压微型反应器装量的五百至一千分之一。 2、由于催化剂装量很少,再加上在反应管外套上了镍块,使反应区较易接近等温。实测结果,床层轴向上下温差<3℃,     

失活FX—01催化剂绝热床反应器再生过程模拟

以ＦＸ－０１催化剂烧炭再生本征动力学模型为基础，考虑粒内扩散的影响，建立工业绝热床反应器的烧炭再生模型，并应用正交配置法求解。模拟结果表明：当入口温度一定时，存在一临界空速；当入口气空速一定时，存在一临界入口温度。只有入口温度不超过临界值，且燃气空速高于临界值才能进行安全烧炭。通过对再生方案的分析，选出较优方案为：再生初期：燃气空速为９８０ｈ－１，入口温度Ｔ０＝５７３Ｋ，入口氧浓度Ｙ０Ｏ２＝２％。当烧掉床层４０％的炭时，将燃气切换为空气，同时提高入口温度到６０３Ｋ，继续烧炭。按此方案烧炭３３ｈ，可使催化剂活性基本得到恢复。     

氧化铝对银催化剂及其载体性能的影响

在银催化剂的α-氧化铝载体的制备过程中添加了氧化铝粉末,采用SEM、压汞法和XPS等方法对制备的氧化铝粉末、α-氧化铝载体和银催化剂进行了表征,在微型固定床反应器中评价了银催化剂的乙烯环氧化性能,研究了添加氧化铝粉末对银催化剂及α-氧化铝载体性能的影响。实验结果表明,添加氧化铝粉末能改善α-氧化铝载体的孔结构和形貌,载体的孔径分布向较大孔径方向移动,平均孔径和中值孔径增大,氧化铝片层变小、变厚,逐渐向块状形貌转变;添加氧化铝粉末还能增强银颗粒与载体之间的作用力,改善银颗粒在载体表面的分散性,提高银催化剂的活性和稳定性,延长催化剂的使用寿命。     

氧化锡改性载体对银催化剂性能的影响

本文对氧化锡改性载体进行了表征,并对由该载体制成的银催化剂进行了微反评价.结果表明:氧化锡改性载体没有明显改变载体的孔结构,但氧化锡粒子使载体表面粗糙化,使得负载银催化剂上银粒径减小,催化活性提高,在锡含量为0.7%时选择性较高.这是因为改性载体表面与活性组分银之间存在较强的相互作用,改进了催化剂的催化性能.     

薄壁多通孔环氧乙烷合成银催化剂工程研究--外冷管式反应器的数学模拟及比较

报道了工业外冷管式反应器填充单孔环柱状YS-5工业催化剂与12孔薄壁多通孔物质为载体的催化剂的模拟计算结果.由于薄壁多通孔催化剂粒内温升小,床层径向导热能力强,在相同进口工况下,使用薄壁多通孔催化剂的轴向温度分布及热点温度均低于YS-5型催化剂.因而明显地提高了环氧乙烷的选择性,并且由于薄壁多通孔催化剂床层空隙率增加,床层压力降明显降低.     

注剂对提升管反应器催化剂径向分布的影响

在冷模实验装置上,考察在不同操作参数条件下注入催化剂对反应器催化剂径向密度分布的影响。采用向上45°对称注入提升管反应段的注剂结构,在提升管注料口上部250,900,1 300 mm处分别布置了三层径向密度分布测点,径向位置分别取r/R=0.2,0.4,0.6,0.75,0.9各点,在提升管催化剂循环强度W_s=770 kg/(m~2·s)(对应提升管催化剂循环量G_(s1)=8.7 kg/s);提升管表观气速依次为U_g=8.46,10.32,12.38 m/s;提升管催化剂注入量G_(s2)=0.8,1.4 kg/s;催化剂注入速度U_注=4.1m/s的条件下采用光纤密度仪测定提升管反应器径向密度分布。实验及分析表明,采用该注剂方式对提升管反应器注剂区径向密度分布有较为显著的改善作用,使得提升管反应器注剂区径向密度分布更趋均匀,有利于提升管反应器剂、油均匀接触反应。采用此结构形式注入催化剂,对提升管反应器边壁区催化剂密度的显著影响区域大约在距注入口0.6 m范围以内。为保证催化剂平稳、均匀注入提升管反应器,其注入速度应不小于4 m/s。     

氧化铝表面化学修饰对银催化剂性能的影响

为了研究Al_2O_3载体的表面状态在环氧乙烷(EO)合成反应中的作用,本文利用不同的化学修饰工艺来处理α-Al_2O_3载体并制成银催化剂。研究发现,不同种类的酸洗效果差别较大,以硝酸和硫酸处理的结果相对较好,盐酸处理的结果最差。在酸洗处理载体之后,预浸渍浓度为A_3%的Ba(Ac)_2溶液,可明显改善银催化剂的稳定性。在含Ba的预浸渍溶液中加入适量的H_3BO_3,可小幅提高银催化剂的选择性和稳定性。     

液固环流反应器结构特性对固体流动的影响

在不同的导流筒直径、喷嘴直径和喷嘴位置对液固环流反应器中固体流动行为进行考察。实验结果表明,导流筒直径增加时,固体流速减小。固体相含率先增加后减少,对固体相含率而言,当导流筒直径与反应器直径之比为0 5时,固体相含率最大;喷嘴直径增加时,固体流速和固体相含率都降低;随着喷嘴高度由低到高,固体流速增加,而固体相含率降低。     

铯对银催化剂的助催化作用

综述了铯(Cs)对银(Ag)催化剂的助催化作用。结果表明，对于新催化剂来说，Cs位于Ag与α-Al2O3载体之间。Cs通过调节催化剂表面的电子性能、抑制环氧乙烷在催化剂表面的吸附、燃烧和异构化来提高选择性。     

铯对银催化剂的助催化作用

研究了Cs对银催化剂的助催化作用,结果表明,对于新催化剂来说,Cs极少量位于催化剂外表面,大部分位于Ag表层与α-Al2O3载体之间,起粘合剂的作用;Cs主要以Ag/Cs/Al形式存在,很少量以Ag/Cs/Ag形式存在.Cs可以改进Ag在载体表面的分布,增大载体表面Ag覆盖度,抑制EO在催化剂表面的吸附、燃烧和异构化,调节Ag电子结构,削弱Ag-Oa键强度,利于EO的生成提高催化剂对环氧乙烷的选择性.     

催化剂内部的物理传递过程——基本原理及其应用[Ⅱ]

在异相催化反应过程中,扩散与传热等物理传递过程的阻力,既影响反应的转化率,又影响选择性。工业上这样的例子很多。例如,在 Fe 催化剂上的合成氨反应;在 Pt 或 V_2O_5催化剂上 SO_2氧化反应;萘氧化制苯酐等等。为了降低催化剂内部扩散与传热等传递阻力的影响,可以采取减小颗粒度的办法。例如,采用微球催化剂的沸腾床。但是,对于固定床而     

催化剂内部的物理传递过程——基本原理及其应用(Ⅰ)

序言几乎所有的化学工业和石油炼制工业都离不开异相催化过程。对于这种过程,除了需要研究相界面的化学反应之外,尚需对扩散与传热等物理传递过程进行深入地研究。近代化学工业能够发展到规模如此宏大,催化剂制备能     

反应气中水含量对银催化剂反应性能的影响

叙述了乙烯氧化制环氧乙烷反应气中水蒸气含量对银催化剂反应性能的影响。微型反应器评价结果表明：反应气中水蒸气含量在0．32％～3．88％时，乙烯转化率随反应气中水蒸气浓度的升高而降低；在一定的时空产率下，反应气中水蒸气的含量对银催化剂的活性、选择性和稳定性有不利影响，对银催化剂的活性和选择性的影响是部分可逆的。     

助催化剂对固载型催化剂催化氧化重硫醇活性的影响

以含硫醇的模拟汽油为物系,采用改性固载型催化剂进行了脱重硫醇的实验。考察了有机铵类助催化剂含量、催化剂的干燥方式、催化剂含水量等对重硫醇转化率的影响;采用SEM手段对催化剂的形貌进行表征。实验结果表明,有机铵类助催化剂的加入可以提高催化剂催化氧化重硫醇的活性,当催化剂中助催化剂的含量约为0.2%(w)时,催化活性较高;催化剂合适的干燥条件为60℃真空干燥(真空度0.09 MPa)10 h;当催化剂含水量在5%～20%(w)时,其催化活性较高。SEM表征结果显示,活性组分均匀地分布于催化剂的内外表面,充分利用了载体的空间,一定程度上克服了活性组分的流失,增强了催化氧化硫醇的能力。     

预提升对循环流化床反应器中气固流动特性的影响

以催化裂化平衡剂为固体介质、常温空气作为流化气体,在循环流化床冷态模拟试验装置上分别考察了表观气速、颗粒贮量、下料蝶阀开度、预提升气量等操作条件对循环流化床反应器催化剂循环速率的影响,并探讨了产生这种影响的原因;同时,深入研究了预提升出口位置对系统内催化剂循环速率、提升管底部轴向、径向颗粒浓度分布的影响,并描述了气固两相交汇点处的微观流动结构。结果表明:随着操作气速的升高,气、固相之间的相互作用增强,颗粒循环速率提高;伴床及蝶阀通过提供足够的压力支持提升管内的两相流动,增加颗粒贮量或减小蝶阀压降可有效提高颗粒循环量;通入预提升气可增大颗粒向前运动的推动力,避免颗粒发生坍落而沉积于床层底部;当伴床向提升管提供足够的颗粒循环速率时,预提升出口位置的提高破坏了颗粒的向下流动,迫使颗粒进入中心快速向上的气固流动区,从而改变气、固相交汇点处的流动结构;另外,不同预提升结构对颗粒浓度的影响有限,并未从根本上改变轴向、径向颗粒浓度的分布规律。     

氧化铝载体的物性调控及其对银催化剂性能的影响

采用改变助剂氧化物(MO)的加入量和焙烧温度制备了一系列的载体及乙烯环氧化用银催化剂,并在微型反应器上评价了银催化剂催化乙烯环氧化反应的催化性能;通过N2吸附-脱附、XRD、SEM等方法表征氧化铝载体的比表面积、晶相转变、表面形貌及负载型银催化剂上金属银的分散状况等。实验结果表明,助剂MO抑制了高温下过渡相氧化铝向α-氧化铝的转晶过程,可方便地调控氧化铝载体的比表面积等物性,进而调控和改进最终制备所得乙烯环氧化用银催化剂的反应性能。     

浸渍活化工艺对银催化剂性能及其微观结构的影响

本文研究不同浸渍活化工序对Ag晶粒在a-Al2O3载体上的晶型生长状况的影响,并探讨了主要助剂Cs、Re及其协同助剂的作用机理。研究发现,Re助剂只有与银胺溶液同时加入时,才能较大幅度地提高银催化剂的选择性;协同助剂的过量加入会导致高效银催化剂的稳定性变差,而通过适当调整可获得较好的初期催化性能。尽管添加不同协同助剂对催化性能有较大的影响,但根据SEM的观察结果,银粒在载体表面的分布状态并未出现明显的差别。